2016年（平成28年）3月26日時点で、新夕張駅 - 夕張駅間は上下ともに1日5本が運転されていた。2019年（平成31年）3月16日にダイヤ改正が行われたため、新夕張駅 - 夕張駅間は3月16日から最終営業日の3月31日までは、定期列車の運行は終了し、全列車臨時列車扱いで1日8本が運行された。石勝線内で最も利用客が少ない区間であり、2013年度の輸送密度は110人となっていた。
この区間は開業以来、新夕張駅 - 楓駅間に運行されていた普通列車をのぞき、特急列車のみが運行されている。また、楓駅は石勝線開業に伴い廃止された夕張線登川支線の代替として設置されたため、2004年（平成16年）3月13日のダイヤ改正で旅客営業が廃止され、楓信号場に格下げされるまで特急列車はすべて通過していた。このような運行体系のため開業当初から、新夕張駅 - 新得駅の各駅相互間で特急列車の自由席を利用する場合は、特急料金が不要となる特例が設けられている。また楓駅と占冠駅方面の行き来の際にはいったん新夕張駅まで折り返す必要があったため、楓駅 - 占冠駅以遠間の乗車券を持つ乗客は、新夕張駅で途中下車をしなければ新夕張駅 - 楓駅間は追加運賃なしで乗り越すことができた。
キハ40系により普通列車がワンマン運転されている。なお、運行系統上は千歳線千歳駅を起点としている。（千歳駅 - ）南千歳駅 - 新夕張駅間は、2016年（平成28年）3月26日のダイヤ改正で運行本数が削減された。千歳 - 追分間の区間列車も運転されている。追分 - 新夕張間は下り新夕張方面が1日4本だけで、上り追分方面は1日6本運転されている。
当線内に貨物駅はないが、帯広貨物駅・釧路貨物駅 - 札幌貨物ターミナル駅間および、帯広貨物駅から本州方面への直通列車が当線経由で運行されている（本州方面への直通列車は追分駅より室蘭本線へ入る）。なお、かつては室蘭本線から追分駅経由で本輪西駅 - 帯広貨物駅間の石油輸送列車があった。牽引機関車はかつてDD51形だったが、2008年（平成20年）3月改正時よりDF200形に置き換えられた。
札幌駅 - 帯広駅・釧路駅間を結ぶ幹線ルートの一部で、2014年（平成26年）3月15日現在、特急「スーパーおおぞら」（1日6往復）と特急「スーパーとかち」（1日5往復）が、南千歳駅 - 新得駅間で運転されている。また1997年（平成9年）3月22日に高速化改良が完成し、ともに車体傾斜式気動車である283系・261系により、最高速度130 km/hで運行されていたが、火災事故などのトラブルが相次いだ影響で、現在は「スーパーおおぞら」が110 km/h、「スーパーとかち」が120 km/hにそれぞれ引き下げられている。札幌駅 - 帯広駅間の年間旅客輸送量は約200万人と、札幌駅 - 旭川駅間・札幌駅 - 東室蘭駅 - 函館駅間に次いで道内3番目に多い路線である。豪雪地帯を走るため、冬期間は高速運転すると車両に付着した雪や氷が落ちて線路に敷かれたバラストを巻き上げることがある。過去には列車の窓ガラスを割る事故も発生しており、特急は冬期間に限って千歳線内で減速運転を行うことがある。そのため、冬期間は10 - 20分程度の遅れが生じることもある。
横浜市内の病院で検査を受けた結果、右脛骨内果の剥離骨折と診断されたことから、翌日に出場選手登録を抹消された
同29日に骨接合術と靱帯修復術を受け、全治3ヶ月と診断された
シーズン中の復帰は叶わなかったものの故障の時点で規定打席には到達しており、打率.300、26本塁打、90打点、OPSはリーグトップの.936を記録し、2年連続のベストナインとゴールデングラブ賞を受賞した
2018年、中日ドラゴンズとの開幕戦（3月30日・マツダスタジアム）で自身初の開幕4番として219日ぶりに公式戦に復帰した
4月4日に下半身の張りで登録を抹消されたが、4月18日に1軍に復帰
セ・リーグ外野手部門のファン投票で選出され、3年連続の選出となったオールスターゲームでは7月13日の第1戦に「5番・右翼」で先発し、初本塁打を放った
8月には月間打率.414、12本塁打を記録、9月20日には自身初の30本塁打の大台に到達するなど4番打者としてチームを引っ張り、球団史上初のリーグ3連覇に大きく貢献した
巨人とのクライマックスシリーズファイナルステージでは第1戦でシリーズ初本塁打を放った
福岡ソフトバンクホークスとの日本シリーズではチームは1勝4敗1分で敗れたものの、第3戦（10月30日・福岡ヤフオク!ドーム）で安部友裕とともに自身のシリーズ初本塁打を含む2本塁打を記録
1試合で同一チームの2選手が2本塁打を放つのは日本シリーズ史上初の快挙だった
第4戦（10月31日・福岡ヤフオク!ドーム）でも本塁打を放ちシリーズ球団タイ記録の3本塁打、打率.455の活躍で敢闘賞を受賞した
オフには3年連続のベストナインを受賞
11月19日には球団広報から、2019年シーズンより背番号が前田智徳が現役を引退した2014年以降空き番号となっていた1に変更されることが発表された